高二上学期物理人教版（2019）必修第三册 10.2 电势差 课件（15张PPT）

(共15张PPT)
10.2 电势差
在重力场中，当选取的势能零点不同时，对各点高度的描述也会不同，但是高度差不会随着势能零点的改变而改变。
同理，在电场中，各点电势也会随电势零点的改变而改变，
A
B
C
D
0V
1V
2V
3V
0V
1V
2V
-1V
因此，学习电势的差值往往比电势更有意义！
但两点间的电势的差值却保持不变与零电势位置的选择无关！
1、电场中两点间电势的差值，叫电势差，在电路中也叫电压。
则有
或者
显然
电场中A点的电势为
，B点的电势为
2、设电场中A、B两点的电势差为UAB
一、电势差（U）
3、电势差是标量，但有正负值，正负值表示什么含义？
表示两点电势的高低
电势与电场力做功有关系，那么电势差与电场力做功有没有关系呢？有怎样的关系？
EPA = WAO
2、电场力做功与电势差的关系
电荷q从电场中A点移到B点，
即
或
功的单位：
焦耳（J）
或电子伏特（ev）
对公式UAB＝ WAB / q的理解
1．由UAB＝ WAB / q可以看出，UAB在数值上等于单位正电荷由A 点移到B点时电场力所做的功WAB。若单位正电荷做正功，UAB为正值；若单位正电荷做负功，UAB为负值。
2．公式UAB＝ WAB / q不能认为UAB与WAB成正比、与q成反比，只是可以利用WAB、q来测量A、B两点间的电势差UAB。
3．公式UAB＝ WAB / q适用于任何电场，UAB为电场中A、B两点间的电势差，WAB仅是电场力的功，不包括从A到B移动电荷时，其他力所做的功。
4．公式UAB＝ WAB / q中各量均有正负，计算中W与U的角标要对应，即WAB＝qUAB，WBA＝qUBA。
【典型例题1】（多选）关于电势差UAB和电势φA 、φB的理解，正确的是 （　 　）
A． UAB表示B点相对A点的电势差，即UAB ＝ φB φA
B． UAB和UBA是不同的，它们有关系：UAB ＝ UBA
C． φA、φB都有可能有正负，所以电势是矢量
D． 零电势点的规定虽然是任意的，但人们常常规定大地和无穷远处为零电势点
BD
【典型例题2】关于电势差和电场力作功的说法中，正确的是 ( )
A．电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做 的功和电荷的电量决定
B．电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电量决定
C．电势差是矢量，电场力作的功是标量
D．在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点的电势差均为零
BD
例3：一带负电的粒子q1＝-2.0×10-9C，在静电场中由a点运动到b点，在这过程中电场力作的功为6.0×10-8J，求a、b两点间的电势差Uab等于多少？Uba呢？若将电荷q2=5.0×10-8C从a点移到b点，电场力作的功多少？
注意！
电场力做功有正负之分，电场力做正功，WAB>0；电场力做负功，WAB<0．
电荷量也有正负之分，对正电荷取q>0；对负电荷取q<0；
利用　　　　　　或
计算时，要注意到WAB、q及UAB的正负．
UAB ＝
课堂训练1．
有一带电荷量q＝－3×10－6C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6×10－4J．从B点移到C点电场力做功9×10－4J.
(1)AB、BC、CA间电势差各为多少；
(2)如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少；电荷在A、C两点的电势能各为多少．
2 在电场中把2.0×10-9 C的正电荷从A点移到B点，静电力做功1.5×10-7 J。再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功-4.0×10-7 J。
(1)A、B、C三点中哪点电势最高？哪点电势最低？UAB
(2)A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多少？
(3)把-1.5×10-9 C的电荷从A移到C点，静电力做多少功？
(4)根据以上所的结果，定性地画出电场分布示意图，标出A、B、C三点可能的位置？
答案：(1)C点电势最高，A点次之，B点电势最低。
(2) UAB=75V，UBC=--200V，UAC=--125V。
(3) WAC=1.875×10-7J。
(4)图略
课堂小结：
一、电势差： （1）定义：
（2）公式：
（3）性质：
二、静电力做功与电势差的关系 （1）公式：
（2）特点：
电场中两点间电势的差值叫做电势差，也叫电压。
与零势点的选取无关， ，正负号代表电势高低。
UAB由电场本身性质决定，与q、WAB无关，WAB与q、UAB有关